許華俊 馬阿社

摘要：肉牛是我國(guó)畜牧業(yè)的重要組成部分，提高肉牛的生產(chǎn)性能和肉質(zhì)是畜牧業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。發(fā)酵飼料是一種利用微生物將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和低值飼料轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)飼料的技術(shù)，具有提高飼料消化率、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和衛(wèi)生安全性，降低飼料成本和環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了肉牛發(fā)酵飼料的概念和優(yōu)勢(shì)，探討了肉牛發(fā)酵飼料生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和存在的問題，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以期為肉牛發(fā)酵飼料的研究和推廣提供參考。

關(guān)鍵詞：肉牛；發(fā)酵飼料；生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

隨著人民生活水平的提高和消費(fèi)需求的多樣化，對(duì)肉牛產(chǎn)品的數(shù)量和品質(zhì)提出了更高的要求。因此，提高肉牛的生產(chǎn)性能和肉質(zhì)，增加肉牛養(yǎng)殖效益和競(jìng)爭(zhēng)力，是畜牧業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。然而，我國(guó)飼料資源總量不足，優(yōu)質(zhì)飼料供應(yīng)緊張，飼料成本高昂，嚴(yán)重制約了肉牛養(yǎng)殖的發(fā)展。因此，開發(fā)和利用廉價(jià)、豐富、可再生的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和低值飼料，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和消化率，降低飼料成本和環(huán)境污染，是解決我國(guó)飼料資源短缺問題的有效途徑之一。發(fā)酵飼料是一種利用微生物將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和低值飼料轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)飼料的技術(shù)，具有提高肉牛生長(zhǎng)性能、改善肉質(zhì)、降低養(yǎng)殖成本、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。本文通過對(duì)寧夏彭陽(yáng)縣千種栗牧業(yè)有限公司實(shí)施的“肉牛發(fā)酵飼料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目的總結(jié)，就肉牛發(fā)酵飼料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用進(jìn)行探究。

1 肉牛發(fā)酵飼料的概念和優(yōu)勢(shì)

肉牛發(fā)酵飼料是指利用微生物的作用，將飼料原料中的大分子物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更有利于肉牛采食和利用的富含高活性益生菌及其代謝產(chǎn)物的飼料或原料[1]。肉牛發(fā)酵飼料與傳統(tǒng)的飼料相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.1 提高肉牛的生長(zhǎng)性能和免疫力

發(fā)酵飼料中含有豐富的有機(jī)酸、消化吸收酶、維生素、游離氨基酸、活性小肽、促生長(zhǎng)因子等物質(zhì)，不僅能提高肉牛對(duì)飼料的吸收與利用，降低成本，還能增強(qiáng)肉牛的抗病能力和抗氧化能力。

1.2 改善肉牛的腸道健康和消化功能

發(fā)酵飼料中含有大量的活性益生菌，如乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌等，這些益生菌可以進(jìn)入肉牛的消化道，調(diào)節(jié)腸道pH，抑制有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌的繁殖，從而形成良好的腸道菌群平衡。此外，益生菌還可以分泌多種消化酶和免疫因子，幫助肉牛消化吸收養(yǎng)分，增強(qiáng)腸道屏障功能，減少腹瀉和炎癥的發(fā)生。

1.3 開發(fā)地域性資源，減少人畜爭(zhēng)糧

我國(guó)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源如豆粕和魚粉對(duì)外依存度較高，而一些地域性資源，如農(nóng)作物秸稈、果渣、木薯渣等沒有得到充分利用。這些資源含有豐富的纖維素和淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分，但由于適口性差和抗?fàn)I養(yǎng)因子高等原因，不能直接作為肉牛的主要飼料。通過微生物發(fā)酵技術(shù)，可以將這些資源轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的發(fā)酵飼料，部分替代常規(guī)飼料原料，降低對(duì)進(jìn)口原料的依賴。

1.4 保障食品安全和環(huán)境友好

隨著人們對(duì)食品安全和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)增強(qiáng)，原生態(tài)、無添加、無污染的綠色食品越來越受到消費(fèi)者的青睞。微生物發(fā)酵飼料是一種無公害綠色飼料，不含抗生素、激素等藥物殘留，不會(huì)對(duì)肉牛的肉質(zhì)和食品安全造成影響。同時(shí)，微生物發(fā)酵飼料還可以利用畜禽糞便等有機(jī)廢棄物作為原料，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染。

2 肉牛發(fā)酵飼料的生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 原料選擇和處理

選擇適合發(fā)酵的原料，如玉米秸稈、稻草、豆粕、棉籽粕、麩皮、粉渣、棗渣、豆渣、噴漿玉米皮、噴漿稻殼等，以滿足肉牛的營(yíng)養(yǎng)需要和提高飼料的利用率[2]。這些原料不僅含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，而且可以通過發(fā)酵提高其消化率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在選擇原料時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）盡量選擇新鮮、干凈、無霉變的原料，避免使用有毒有害或過期變質(zhì)的原料，以保證發(fā)酵的安全性和效果。

（2）將原料進(jìn)行粉碎，粒度一般控制在1～2 cm。粉碎后的原料可以增加其表面積和孔隙度，有利于微生物的分布和生長(zhǎng)，也有利于水分和氧氣的傳遞。

（3）將不同種類的原料按一定比例混合，一般以玉米秸稈或稻草為主料，豆粕或棉籽粕為氮源，麩皮或糖蜜為能量源，添加適量的無機(jī)鹽和微量元素等。這樣可以提高原料中的碳氮比和能量含量，滿足不同類型微生物的需求，促進(jìn)其協(xié)同作用。在混合時(shí)，要注意均勻攪拌，使各種成分分布均勻。

（4）將混合好的原料進(jìn)行調(diào)濕，水分含量一般控制在60%～70%。水分是發(fā)酵過程中必不可少的因素，既可以作為微生物的溶劑和介質(zhì)，又可以作為反應(yīng)物和產(chǎn)物。這個(gè)過程中注意控制水分，水分含量過高或過低都會(huì)影響發(fā)酵的效果。在調(diào)濕時(shí)，可以添加一些有益菌液或乳酸菌等，以提高發(fā)酵效果。

2.2 微生物接種和培養(yǎng)

根據(jù)發(fā)酵類型的不同進(jìn)行篩選和評(píng)價(jià)適合發(fā)酵的微生物菌種。如固態(tài)發(fā)酵可以選擇白色念珠菌、曲霉、木霉等真菌類菌種，這些菌種可以在固體基質(zhì)上生長(zhǎng)并產(chǎn)生纖維素酶、半纖維素酶、纖維素降解因子等降解纖維素類物質(zhì)；液態(tài)發(fā)酵可以選擇乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌等細(xì)菌類菌種，這些菌種可以在液體基質(zhì)中生長(zhǎng)并產(chǎn)生乳酸、醋酸、丁酸等有機(jī)酸類物質(zhì)。在選擇菌種時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）考慮其適應(yīng)性和穩(wěn)定性，盡量選擇對(duì)溫度、pH、氧氣等條件變化不敏感，對(duì)其他微生物具有抑制或協(xié)同作用的菌種。

（2）將菌種在無菌條件下接種到含有適宜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時(shí)間后分離出單一菌種，去除雜菌和污染物，保證菌種的純度和質(zhì)量。

（3）將純化好的菌種在適宜的溫度、pH和氧氣條件下接種到含有適宜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一定時(shí)間后使菌體達(dá)到活躍狀態(tài)，提高菌體的生理活性和代謝能力，增強(qiáng)其對(duì)原料的降解和轉(zhuǎn)化能力。

（4）將活化好的菌種在適宜的溫度、pH和氧氣條件下接種到含有適宜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的固體或液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一定時(shí)間后使菌體數(shù)量達(dá)到所需水平，從而增加接種量和接種密度，加快發(fā)酵反應(yīng)的速度和效果[3]。

2.3 發(fā)酵條件控制和監(jiān)測(cè)

根據(jù)發(fā)酵類型的不同，控制和監(jiān)測(cè)發(fā)酵過程中的溫度、pH、氧氣、水分等關(guān)鍵因素，以保證發(fā)酵的順利進(jìn)行和優(yōu)化發(fā)酵的效果。在控制和監(jiān)測(cè)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）溫度對(duì)微生物的活性和代謝有重要影響，應(yīng)保持在適宜的范圍，避免過高或過低的溫度造成微生物的抑制或死亡。通常情況下，固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵的適宜溫度分別是30～40℃和35～45℃。

（2）pH是影響微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的重要因素，一般應(yīng)保持在微生物最適pH的范圍內(nèi)，避免過酸或過堿的環(huán)境對(duì)微生物造成抑制或殺滅。固態(tài)發(fā)酵一般控制在pH 5.5～6.5，液態(tài)發(fā)酵一般控制在pH 4.0～5.0。

（3）對(duì)于氧氣的控制，一般應(yīng)保持在微生物最適氧氣濃度的范圍內(nèi)，避免過多或過少的氧氣對(duì)微生物造成抑制或殺滅。固態(tài)發(fā)酵一般采用好氧或微好氧條件，液態(tài)發(fā)酵一般采用厭氧或微厭氧條件。

（4）水分對(duì)微生物降解和轉(zhuǎn)化原料發(fā)揮至關(guān)重要的作用，因此應(yīng)保持在原料中水分含量適宜的范圍內(nèi)，避免過多或過少的水分對(duì)微生物造成抑制或殺滅作用。固態(tài)發(fā)酵一般控制在60%～70%，液態(tài)發(fā)酵一般控制在80%～90%。

（5）利用溫度計(jì)、pH計(jì)、溶解氧儀、水分儀等儀器設(shè)備定期或?qū)崟r(shí)地檢測(cè)發(fā)酵過程中的各項(xiàng)參數(shù)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整發(fā)酵條件，以保證發(fā)酵的穩(wěn)定性和高效性[4]。

2.4 發(fā)酵產(chǎn)品收集和保存

在發(fā)酵過程結(jié)束后及時(shí)收集和保存發(fā)酵產(chǎn)品，以防止其變質(zhì)或損失。在收集和保存發(fā)酵產(chǎn)品時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）收集發(fā)酵產(chǎn)品的時(shí)間要根據(jù)發(fā)酵類型和菌種的特點(diǎn)確定，一般來說，固態(tài)發(fā)酵的時(shí)間較長(zhǎng)，約10～15 d，液態(tài)發(fā)酵的時(shí)間較短，約3～5 d。這個(gè)要根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品的成熟度和穩(wěn)定度進(jìn)行判斷，如固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品的溫度下降到室溫以下，pH降低為4～5，顏色變深，氣味變香，纖維素含量顯著降低等；液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品的pH降低為3～4，顏色變淺，氣味變酸，有機(jī)酸含量顯著增加等。

（2）收集發(fā)酵產(chǎn)品的方式要根據(jù)發(fā)酵類型和原料形態(tài)選擇，固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品可以用鏟子或機(jī)械裝載等方式收集，液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品可以用桶或罐等容器收集。在收集的過程中，要盡量減少對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品的損傷或污染，保持其完整性和清潔度。

（3）保存發(fā)酵產(chǎn)品的條件要根據(jù)發(fā)酵類型和菌種的特點(diǎn)選擇，通常情況下，固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品可以用塑料袋或編織袋等密封包裝，并放置在陰涼干燥的地方保存；液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品可以用桶或罐等密封容器，并放置在冷藏或冷凍的地方保存，以盡量延長(zhǎng)發(fā)酵產(chǎn)品的保質(zhì)期和保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3 目前發(fā)酵飼料在我國(guó)肉牛養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問題

3.1 菌種選擇

發(fā)酵飼料的質(zhì)量和效果很大程度上取決于菌種的選擇，但目前我國(guó)沒有專門針對(duì)肉牛養(yǎng)殖的發(fā)酵菌種，大多數(shù)養(yǎng)殖戶使用的是從其他領(lǐng)域引進(jìn)或自制的菌種，這可能導(dǎo)致發(fā)酵效果不理想、營(yíng)養(yǎng)成分不均衡、安全性不高等問題。例如，有的養(yǎng)殖戶使用的是從乳制品或酒精發(fā)酵中提取的乳酸菌或酵母菌，但這些菌種可能不適合肉牛的消化系統(tǒng)，或者不能有效降解纖維素和增加蛋白質(zhì)。

3.2 質(zhì)量控制

發(fā)酵飼料的質(zhì)量受到原料、水分、溫度、時(shí)間、氧氣等多種因素的影響，如果控制不好，可能會(huì)造成發(fā)酵失敗、產(chǎn)生有害物質(zhì)、引起肉牛消化不良或中毒等。目前我國(guó)缺乏統(tǒng)一的發(fā)酵飼料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法，養(yǎng)殖戶往往只能憑經(jīng)驗(yàn)或感官判斷發(fā)酵飼料的好壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因?yàn)榘l(fā)酵飼料品質(zhì)問題造成的肉牛死亡率高達(dá)5%。

3.3 成本投入

發(fā)酵飼料的制作需要一定的設(shè)備、場(chǎng)地、人工和時(shí)間，這些都會(huì)增加養(yǎng)殖成本。而且，由于發(fā)酵飼料的保質(zhì)期較短，需要及時(shí)使用或儲(chǔ)存，否則會(huì)造成浪費(fèi)。另外，由于發(fā)酵菌種的價(jià)格較高，如果使用不當(dāng)或保存不好，也會(huì)增加損失。根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查顯示，我國(guó)肉牛養(yǎng)殖戶使用發(fā)酵飼料的平均成本是每頭牛每年

3 000元左右，而且其中有20%以上是由于發(fā)酵飼料的浪費(fèi)或損壞造成的[5]。

4 優(yōu)化發(fā)酵飼料在我國(guó)肉牛養(yǎng)殖應(yīng)用效果的措施

4.1 加強(qiáng)對(duì)菌種的篩選和評(píng)價(jià)

菌種是發(fā)酵飼料的核心要素，不同的菌種會(huì)影響發(fā)酵飼料的品質(zhì)和效果。因此，選擇合適的菌種或者菌群組合，是提高發(fā)酵飼料的質(zhì)量和效果的關(guān)鍵。可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段，如基因工程、代謝工程、組合培養(yǎng)等，培育出適應(yīng)性強(qiáng)、協(xié)同效果好、安全性高的菌種或菌群組合，以提高發(fā)酵飼料的質(zhì)量和效果。例如，可以通過基因工程改造乳酸菌或芽孢桿菌，使其具有產(chǎn)生消化酶或抗氧化物質(zhì)的能力，增強(qiáng)發(fā)酵飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保藏性。也可以通過組合培養(yǎng)多種菌種，形成協(xié)同作用，提高發(fā)酵飼料的穩(wěn)定性和適口性。

4.2 采用先進(jìn)的發(fā)酵設(shè)備和工藝

控制好發(fā)酵過程中的關(guān)鍵參數(shù)，是保證發(fā)酵產(chǎn)品的品質(zhì)和安全的前提。可以采用先進(jìn)的發(fā)酵設(shè)備和工藝，如液態(tài)發(fā)酵、固液兩相發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵等，以提高發(fā)酵效率和穩(wěn)定性。例如，可以通過液態(tài)發(fā)酵，在短時(shí)間內(nèi)完成高效率的發(fā)酵過程，同時(shí)避免了固態(tài)發(fā)酵中可能出現(xiàn)的結(jié)塊、霉變等問題。也可以通過固液兩相發(fā)酵，在固態(tài)原料中添加少量液體培養(yǎng)基進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)后再進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，從而提高了原料的水分含量和營(yíng)養(yǎng)含量。此外，還可以利用智能化的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如溫度傳感器、pH傳感器、氧氣傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的關(guān)鍵參數(shù)，保證發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。

4.3 利用地方特色資源和廢棄物作為發(fā)酵原料

過高的成本會(huì)降低肉牛養(yǎng)殖者使用發(fā)酵飼料的積極性和經(jīng)濟(jì)效益。因此，可以利用地方特色資源和廢棄物作為發(fā)酵原料，如玉米秸稈、木薯渣、桑葉、苜蓿草、中藥渣、粉渣、棗渣、豆渣等，以降低原料成本和運(yùn)輸成本。這些原料都是一些廉價(jià)或廢棄的農(nóng)業(yè)或工業(yè)副產(chǎn)品，經(jīng)過發(fā)酵處理后可以部分替代玉米、豆粕等常規(guī)飼料，減少飼料成本，實(shí)現(xiàn)資源的再利用。例如，可以利用玉米秸稈作為發(fā)酵原料，通過添加乳酸菌和芽孢桿菌進(jìn)行發(fā)酵，提高其粗蛋白含量和消化率，從而替代部分豆粕。同時(shí)，建議采用節(jié)能環(huán)保的發(fā)酵方式，如厭氧發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵等，以降低能耗成本和排放成本。這些發(fā)酵方式可以利用微生物在無氧或低氧條件下進(jìn)行發(fā)酵，不需要額外的加熱或通風(fēng)設(shè)備，節(jié)省了能源消耗。同時(shí)，也可以減少二氧化碳等溫室氣體的排放，減輕環(huán)境污染。例如，利用厭氧發(fā)酵，在密閉的容器中進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣可作為可再生能源，有助于為農(nóng)業(yè)或工業(yè)提供更多的服務(wù)和收益。

5 結(jié)語(yǔ)

肉牛發(fā)酵飼料是一種利用生物發(fā)酵技術(shù)將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)飼料的新興技術(shù)，對(duì)我國(guó)肉牛養(yǎng)殖業(yè)具有重要的促進(jìn)作用。有關(guān)人員應(yīng)注重通過不斷完善和改進(jìn)生物發(fā)酵技術(shù)，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和消化率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和低值飼料的綜合利用，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)肉牛養(yǎng)殖業(yè)的安全、綠色、高效發(fā)展。

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